不同肥料施用条件下的氨挥发研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

在我国的农业生产中，氮肥起着重要的作用。我国农田的氮肥投入量更是快速增加。据报道，1980年我国的氮肥使用量仅为934.2万t，1998年已增至2234.4万t，19年内增加1300万t 左右[1]，至2011年，我国氮肥使用量已达到2381.4 万t，仅仅13年内又增加了147万t[2]。1995-1996年我国氮肥的生产量和消耗量已列于世界第一位[3]，国产氮肥已占氮肥消费量的90%以上[4]。世界各国均已证明，施用氮肥可以提高作物产量。但过量投入氮肥，不仅不能增加作物产量，还会导致氮肥利用率降低。为了满足全球不断增长人口粮食与纤维的需要，世界化肥氮投入量将不断增加。大量n损失将导致严竣的环境挑战。

近几十年来，世界各国在化肥( 主要是氮肥) 的生产和施用中几乎同时出现一种相似的现象: 即施肥量迅猛增加，但粮食产量却未相应快速增长。如美国，40年来氮肥的施用量增加了13倍，而同期玉米作物吸收的氮素只增加了3倍; 英国在小麦作物中也有类似的现象。这些现象引发了人们对施肥的经济效益、资源有效利用及环境问题的反思［6-11］。除此之外，氮肥施用量的增加，还会引发水体富营养化、温室气体排放、大气污染等诸多生态环境问题，而这些问题正在威胁着人类的健康和生态环境安全。

温室气体引起的全球变暖和臭氧层破坏是当今两大主要的全球环境问题，n2o是其中重要的温室气体。ipcc[12]评估报告指出，农业是n2o的重要排放源，其排放的n2o占人类活动排放n2o总量的60%以上，而n2o排放的来源主要是农业生产中氮肥的施用。ipcc 第五次评估报告（2013）更明确的指出到2011年大气中的主要温室气体浓度已经远远超出了自然范围，co2、ch4和n2o浓度则分别达到 391 ppm、1803 ppb和324 ppb，相比工业革命前分别提高了40%、150%和20%。我国相对于发达国家而言，氮肥的利用率较低[13]。因此，提高氮肥利用率是肥料科学研究的重要课题，通过研发和应用新型肥料，改善化肥养分的吸收利用，提高作物产量，得到了人们的广泛关注［14-16］。

2. 研究的基本内容和问题

1.不同种类氮肥对稻田氨挥发的影响研究

提高氮肥利用率是肥料科学研究的重要课题，通过研发和应用新型肥料，改善化肥养分的吸收利用，提高作物产量，

通过田间试验观测土壤氨挥发速率，研究其不同种类新型氮肥在不同氮肥水平条件下土壤-水稻系统氨挥发的季节性变化规律及其排放总量的比较。

2.拟解决的关键问题

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

土壤中的氨挥发，拟采用通气法，这个方法克服了传统密闭法捕获装置内外不透气的缺点，不需要高精密度的监测仪器，操作简便易行。气体捕获装置用pvc塑料管制成，内径12cm，高15cm，采样时将pvc插入土壤中2cm，分别将两块厚度均为2cm、直径为14cm的海绵均匀浸以15ml的磷酸甘油溶液(5%磷酸 4%丙三醇)后，置于硬质塑料管中，下层海绵距土壤表面5cm，上层的海绵与管顶部相平，两海绵之间距离约为1cm。下层海绵用来吸收土壤挥发的氨，上层海绵吸收空气中的氨，并防止其进入装置内，被下层海绵吸收。土壤挥发氨的捕获于施肥后的当天开始，在各处理的不同位置，分别放置3个氨挥发捕获装置，一般放置8～24小时后取样。取样时，将通气装置下层的海绵取出，迅速装入塑料袋中密封；同时将捕获装置随机更换位置后换上新的刚浸过磷酸甘油的海绵。第1周每1～2天取样1次，第2～3周视测到的挥发氨数量多少，每3～4天取样1次，以后取样间隔可延长到7天，直至各处理氨挥发速率降低到背景值为止。雨天停止采样。将捕获装置中下层的海绵分别装入500ml的塑料瓶中，加300ml1.0mol/l的kcl溶液，使海绵完全浸于其中，振荡1小时后，浸取液中的铵态氮用bran luebbe autoanalyzer3流动注射分析仪测定。根据所测得的氨量和捕获装置的横截面积及每次连续捕获的时间计算土壤的氨挥发速率。

2.技术路线

4. 研究创新点

新型肥料是有别于传统的、常规的肥料，新型肥料通常具备以下特征：能直接或间接为作物提供必需的营养成分，调节土壤结构、理化性质和微生物群落，调节或改善作物生长机制，提高肥效持续时间和利用率。我国科技部和商务部《鼓励外商投资高新技术产品目录》（2003）中关于新型肥料的说明主要包括：缓控释型肥料，复合型微生物接种剂、功能微生物制剂、植物促生菌剂，生物有机复合肥料，植物稳态营养肥料等。其中有些肥料在国内外已经被大量推广使用或被大众接受，但还有些肥料仍处于研发完善状态或者只是应用于特定环境的功能肥料。总体来说，现今仍以常规肥料为主体，新型肥料技术的成熟和推广仍然需要时间。

5. 研究计划与进展

1.研究计划

2015.12-2016.2查阅文献，了解实验有关的内容。

2016.2-2016.5 开始大田试验对农田温室气体排放强度进行原位观测；同时阅读文献进行土壤氨挥发的季节性变化及土壤理化性质等相关指标的测定；并撰写论文草稿。